Фридайвинг: снаряжение

    Самый старый немецкий патент на "плавательный аппарат", как он назван на канцелярском языке патентного ведомства, был выдан имперским патентным ведомством г-ну Эрнсту Тису из Ганновера 25 марта 1879 г. под № 6910. Как показано на рис. 1, речь идет о сандалии, состоящей из подошвы, к которой посредством шарниров прикреплены два "рулевых клапана". Для удобства передвижения (как это названо в патентном журнале) "оба ригеля (а) сдвинуты к крюку с тем, чтобы оба рулевых клапана (b) можно было регулировать по высоте, а оба ремешка (c) застегиваются на крючок сверху".
    При плавании "ремешки просто расстегиваются, рулевые клапаны направлены вниз, а ригель сдвигается в положении поперек над рулевыми клапанами". Далее "...при поднятии ноги в воде они не мешают, но на выходе оказывают сопротивление воде, причем настолько сильное, что требуют немало усилий для удобного перемещения в воде (даже в костюме с ношей) в условиях, пока человеческое тело может выдерживать присутствие в воде...".
    Независимо от Э. Тиса француз Альбер-Поль Пасса разработал "плавательный аппарат", запатентованный 24 апреля 1879 г. под № 7383. В принципе и по функции он, в частности, отличается от упомянутого выше тем, что "рулевые клапаны" по центру вдоль шины шарнирно соединяются друг с другом (рис. 2). Как следует из старинного оригинала, эти аппараты должны были "... обеспечить большую скорость предвижения как умеющим, так и не умеющим плавать".
    Изобретательский дух у наших предков не имел предела. Еще в июле 1979 г. К. Биле из Шпандау запатентовал "плавательный аппарат", в котором плавник в виде клапана шарнирно крепится к шине (рис. 3, а), которая в свою очередь ремнями крепится к тыльной стороне голени.
    Эта же идея появляется в 1929 г: наборы клапанов, расположенные один над другим, должны были повысить скорость плавания (рис. 3, б).
    Какие духовные усилия понадобились для того, чтобы перенести функцию гусиной лапы на "плавательный башмак", смог продемонстрировать лишь Гюнтер Шпротк из Берлина, изобретение которого, показанное на рис. 4, было запатентовано 7 августа 1879 г. К подошве из латуни (а) подвижно крепились два ребра (b), которые при "...выпрямлении ног откидываются вперед... и натягиваются плотно, закрепленное на подошве и ребрах. При сгибании ног ребра принимают прежнее положение, полотно сворачивается и оказывает меньшее сопротивление воде".
    Новые рекорды в плавании не давали покоя американцу Францу Кэмбенси, запатентовавшему плавательные перчатки (рис. 5). Металлическими вставками он укрепил плавательные перепонки и увеличил полезную площадь ладоней. Судя по результатам моделирования, думали тогда лишь о том, как будут выглядеть после заплыва кончики пальцев!
    Эту же идею выдвинул в 1931 году Георг Густав Эмиль Шмидт, предложив прикреплять к внешним сторонам плавательных перчаток клапанообразные плавники, причем кончики пальцев оставались свободными (рис. 6).
    Нет сообщений о том, пыталась ли индустрия по выпуску зонтов освоить новый рынок сбыта разработкой "плавательного аппарата, патент 78337". Но установлено, что представленная на рис. 7 конструкция Йозефа Хаберштро была удостоена патента 26 ноября 1893 г. Здесь закрепленная ремешками на голене, пятке и икре металлическая шина (а) снабжена направляющей рамой (b), по которой в продольном направлении могут легко двигаться салазки (c). Подвижные пруты (d) в подошве соединены распорками с салазками.

Устройство, представленное на рис. 8, вовсе не предназначалось для первых попыток полета, но согласно патенту 103776 Адольфа Детка от 28 августа 1898 г. должно было "облегчить плавание, обеспечить более высокую скорость и безопасность и существенно помочь ныряльщикам... Также - что важно для охотников и солдат при переправе через реки - это устройство для плавания позволяет держать руки над водой, дабы предохранить груз и оружие". Плавники из шелка или резины, усиленные ребрами, наподобие суставов соединены с ремнем на поясе. Бечевки, прикрепленные к концам плавников, соединены с бамбуковыми стержнями, нижние концы которых с помощью колец крепятся к наколенным ремням. "При вытягивании ног бечевки натягивааются, при этом отклоняя вниз зонтиковидные плавники. Сопротивление воды вызывает натяжение, при этом вода оказывает давление с внутренней стороны, что способствует дальнейшему движению тела". По тому же принципу прикрепленные к голеностопным суставам плвники должны усиливать действие.
    При взгляде на запатентованные 1 июня 1901 г. американцем Карлом Классеном плавательные носки (рис. 9), снабженные карманообразными плавниками, в памяти всплывает картинка с рыцарским снаряжением. Плавники пришиты по всему периметру носка.
    Несмотря на большую схожесть показанного на рис. 10 "плавательного устройства" с приспособлением от 1879 г., швейцарец Адольф Попп получил патент 12 октября 1912 года. Его убеждение, что "большая сила толчка заключается в стопе", привело его к заключению, что ногу надо располагать так, чтобы пятка приходилась на центр общей площади".
    В патенте 275483 Макса Хенгельгаупта 1913 г. (рис. 11) утверждалось следующее: "Новшевство состоит в том, что ось вращения клапанов располагается остро под углом к плоскости подошвы ноги с целью вызвать механический толчок ногами при выполнении плавательного движения. При этом благодаря суставным шинам клапаны удерживаются в рабочем положении". Фридрих Аренс еще раз вернулся к эффекту зонта, запатентовав в 1921 г. "поверхности соударения для плавания" (рис. 12).
    Приемлемым решением, которое можно назвать дальнейшей разработкой изобретения Гюнтера Шпротка (1879 г., рис. 4), можно назвать спроектированную и запатентованную 28 июля 1921 г. Эрихом Шульце "подошву для плавания с подвижными распорками..." (рис. 13), отличающуюся тем, что в нечетном числе распорок в виде пальцев ноги (а) внутренняя является прямой и фиксированной, а остальные загнуты под углом, и могут поворачиваться вокруг своей оси соответствующих частей, расположенным в подшипниках (b и c) подошвы так, что при сгибании ноги они замыкаются за подошвой, создавая клин и сильно разводя перепонки при отталкивании...".

    Вальдемар Фолькер из Лейпцига первым пришел к выводу о том, "... что для достижения наилучшего результата практически каждым плавцом положение и наклон лопастей должен быть разным, поскольку у каждого пловца своя сила, форма тела и способ плавания". Согласно его изобретению, патент 432410 от 7 августа 1926 г., "...лопасть следует устанавливать на ее основании с возможностью регулировать так, чтобы ее наклон соответствовал конкретным физическим данным пловца..." и чтобы можно было закреплять ее с помощью шарнирного установочного штифта (рис. 14, с).
    Улучшенные гидродинамические свойства должны были быть достигнуты с помощью клапанов на лопасти (d), открывающихся под давлением воды при сгибании ног и закрывающихся при их выпрямлении, что обеспечивало движущую силу всей площади лопасти.
    Но "башмаков для плавания", снабженных клапанами, лопастями, распорками и перепонками было недостаточно. Гвоздем сезона стало изобретение в 1929 г. "калош для плавания с тяговым устройством" Карла Рингвальда из Фрейбурга, патент 473384. Оно отличалось "тем, что на ноге или обуви в действие (например, вращение) приводится нагрузка напряжения в виде натянутого и срабатывающего по принципу пружины устройства, например, закрученная пружина (резиновая лента, компрессионный воздух) или тяговое устройство (например, гребной винт), благодаря чему создается давление вперед, и что предусматриваются средства для вопроизведения этого напряжения при движении ногами...".
    Как показано в принципиальной схеме на рис. 15, используемые в качестве механизма тяги гребные винты (а) приводятся в движение ремонтуаром (b) через привод (c). Пружину при каждом гребке должны были закручивать стержни (d) и натяжение плавательной перепонки (f), при этом параллельная направляющая (е) фиксирует положение тяглового устройства относительно направления плавания. Остается под вопросом, были ли конструкции такого рода испытаны их изобретателями...
    Француз Луи-Мари де Корлье впервые разработал действующие ласты специально для кроля.
Его изобретение - патент 658872 от 11 августа 1933 г. - отличается "надеваемой на подъем ноги с охватом пальцев плоской пластины, которая закреплялась на задней стороне ноги и далее пальцев была пружинящею гибкой наподобие хвоста рыбы". Как показано на рис. 16, надеваемый на ногу (а) ласт (b) удерживался лентой над пяткой (d). Стальна вставка (c) обеспечивала пружинящий эффект ласта и его прочность. Последующие патентные заявки позволяют говорить о некотором застое в дальнейшей разработке. Так, 2 октября 1948 г. Гейнрих Фризе из Гольцминдена подал заявку на "устройство по усовершенствованию способности человека плавать (рис. 17). В данном случае рамка (а) с заслонками в виде жалюзи (С) крепится на гамашах (b) шнурами или кнопками. При движении ногами заслонки ходят туда-сюда по оси вращения (d) между упорами (e). Как говорится в патентном журнале, "с помощью таких ластов с заслонками из воды можно подняться до бедра...".
    На широкую ногу захотел пожить Карл Марднер из Мюнхена, который в совем патенте 839463 от 8 июля 1949 г. увеличил площадь обуви для плавания "...за счет боковых выступов в ластах..." (рис.18). Надавливанием кончиков пальцев на поворачивающийся ножной клапан (а) через рычажный механизм (b) (либо зубчатую рейку и шестеренки) лопасть ласта выдвигается, тем самым увеличивается площадь тяги при вытянутых ногах...

    Из всех изобретений утвердиться смогла лишь концепция Корлье, которая составляет основу всех ластов нашего времени. По существу, далее все исходили из того, чтобы ластами удлинить ноги, хотя по-прежнему крепили к подошве обуви. Стальной вкладыш заменяли ребрами жесткости и соответствующими резиновыми смесями, а полость калош довели до современной формы.
    Установка лопасти ласта под углом к подошве - чему невольно дал ход, но не запатентовал Корлье - была заявлена Вальтером Шмитцем из Рейдта. Своим патентом 969680 от 23 августа 1951 г. он защитил права на отклонение лопасти ласта до 30-50 градусов относительно подошвы ноги.
    Лопасть ласта являет как бы естественным продолжением ноги, почти параллельным с большеберцовой остью и "при этом она отходит от ступни в области между пальцами и серединой ступни...".
    Но в патентной формуле также говорилось, "...что пальцы, выступающие из калоши, в состоянии покоя лежат на опоре между ней и лопастью ласта" (на рис. 19, а). В его же дополнительном патенте 1031694 от 28 февраля 1952 г. защищена идея, что "...продольные ребра жесткости на верхней и нижней стороне лопасти ласта сближаются по направлению к свободному концу, что с середины они имеют меньшую жесткость и что между продольными ребрами имеются поперечные или косые промежуточные ребра".
    Хотя отличительные признаки этого объемистого патента можно найти почти во всех типах ластов, все же делались попытки без нарушений патента усовершенствовать ласты путем изменения формы и конструкции.
    Ласты отличаются не только калошей - закрытый башмак или сандалия на ремешках, - но и формой лопасти. До сих пор используются ласты как симметричной, так и ассиметричной формы из пластмассы или резины. Тогда как симметричный ласт можно надевать на любую ногу, у ассиметричноых ластов, имеющих форму рыбьего хвоста, одна всегда правая, другая левая. Поэтому для их изготовления требуются два прессовых штампа. Производственно-технические причины - изготовление правого и левого ласта одним прессовым штампом - побудили Давида Яйета 24 мая 1955 г. заявить в Швейцарии патент 1139180 для фирмы AMMAFOCO. Тогда как лопасть ласта в горизонтальной проекции была ассиметричой формы, калоша была симметричной, а верх и низ одинаковыми (рис. 20). Тем самым левый ласт можно было использовать на правой ноге и наоборот. В отличие от всех других ассиметричных ластов, у которых длинная сторона ласта действует на внешнюю сторону ноги и при использовании "тянет" ногу наружу, данные ласты позволяют путем их смены переводить основную нагрузку на внутреннюю сторону ноги, что с точки зрения техники плавания кажется более благоприятным.
    На рис. 21 показан специальный ласт для плавания стилем "дельфин", запатентованный 19 сентября 1955 г. под № 1085798 фирмой Ristau & Bergann, Гамбург. При этом стиле плавания тяга достигается не только руками и ногами, но и равномерным волнообразным движением всего тела. Синхронное движение ног должно обеспечиваться тем, что только один симметричный ласт надевается сразу на обе ноги.
    30 декабря 1954 г. дипломированный инженер Эрнст Лангханс из Гамбурга в своем патенте 1075997 запатентовал соплообразную щель поперек продольного направления ласта, которая, идя назад к ножной части, создает дополнительный одно- или двусторонне действующий толчковый ласт. Последний меняет вылет в соответствии с направлением маха и тем самым вызывает щелевой поток на передней поверхности ведущей части ласта. "Особенно необходимо при сгибании ног устранить пониженное давление под ластом, вызываемое действием подсоса, что одновременно должно повысить давление на ласт".
    На основе этого принципа были разработаны представленные на рис. 22 ласты типа "jet-fin" и "mares".
    20 апреля 1959 г. итальянцы Антонио Кресси и Луиджи Ферраро заявили патент 11048, в котором инженер Эрнст Лангханс из Гамбурга был назван изобретателем. Его идея насчет односторонне действующих клапанов в лопасти ласта, которые при махе сверху вниз открываются под действием давления воды и уменьшают давление сопротивления воды, была использована при разработке "super-rondine" (рис. 23) и помогла улучшить гидродинамические свойства ластов.
    Принципиальное изобретение отражено в патенте 533240, заявленном 17 мая 1955 г. Гвидо Каттанео из Милана. Его предметом является ласт со съемным плавником, легко заменяемый другим. В примере, показанном на рис. 24, ребристое удлинение ласта (b) надвигается на калошу (а) , имеющую паз, и закрепляется с помощью пуговицы или поворотной оси. Поворотом полуоси на 90 градусов крепежное ушко можно вытянуть из зажима.

    Другое решение было запатентовано 6.10.1955 г. под № 2903719 Джоном Л. Уозенкрафтом, США. Как показано на рис. 25, плавник с подошвой пристегивается к пятке калоши и ремешками закрепляется на тыльной стороне ноги. Накладка на пальцах обеспечивает устойчивость плавника.
    В 1961 г. Джеек К. Ля Трелл из Калифорнии заявил патент 318738 конкретно на крепление лопастей ластов из пластмассы. Как показано на рис. 26, лопасть крепилась на калоше с помощью пружинящего соединения в виде хвоста ласточки. Эффективность этой идеи доказывают изготовленные фирмой Spirotechnic ласты "Caravelle" (рис. 27), о которых Ж.-И. Кусто сказал: "Это новеший и важнейший элемент в дайвинге".
    Но, как и прежде, неисчислимыми остаются возможности появления все большего числа спорных патентов. Остается нерешенным, могло ли ускорить движение "плавательное устройство, крепимое к руке или ноге" по патенту 1085445 от 29.11.1956 г. Густава Мюллера, Берлин. Как показывает рис. 28 "... два наполенных воздухом сосуда (b) из эластичного материала устанавливаются неподвижно на плоской основе (а) с тем, чтобы гребками вперед руками обеспечить поступательное движение. При работе рук шлангообразные сосуды раздаются в стороны, увеличивая полезную площадь плавников.
    Не меньше обещал и Шарль Ля Биан из Парижа своим патентом 965556 от 13.06.1957 г., в котором "каплеобразный плавник из гибкого материала с целью предотвращения кручения имеет боковое отверстие на переднем конце для большого пальца..." (рис. 29).
    А теперь коротко о дыхательной трубке и полумаске ныряльщика. Изобретатель из Норвегии Рандольф Шторм в своем патенте 1120934 от 14.04.1960 г. объединил шнорхель с полумаской. Трубка сконструирована так, что создает хороший обзор видимости для пловца (рис.30).
    Американец Барни Б. Гирден из США получил патент 9.11.1957 г. на просто невероятное изобретение. Он вмонтировал в полумаску перископ с двумя зеркалами (рис. 31, а)! Ныряльщик получил возможность видеть не только то, что происходит под водой, но и над ее поверхностью.

* Патенты впервые стали выдаваться около 1860 г. Здесь не обсуждается масса изобретений, сделанных в предшествующие столетия. Все сведения почерпнуты из документов, находящихся в ведомстве по делам патентов и изобретений Германии.

По вопросам и предложениям можно обращаться по адресу: ihtiandr2004@yandex.ru

Внимание!
Фридайвинг относится к экстремальным видам спорта, потенциально опасен для здоровья и жизни человека. Он не прощает никакой самодеятельности. Освоение методик тренировки требует обязательного контроля и руководства квалифицированным тренером, хорошо знающим физиологию и патофизиологию свободного погружения!

При использовании материалов ссылка на сайт обязательна!

Главная	Фридайвинг	История	Патология	Психология	Снаряжение
Обучение	Вопрос-Ответ	Гипотезы	Из области таинственного

Снаряжение